서울대학교병원은 이은주(내과학교실), 최태현(성형외과), 김석화(성형외과), 김효수(내과, 사진 왼쪽부터) 교수 연구팀이 손상된 말초신경에 인간배아줄기세포-유래 중간엽 줄기세포만을 이식해 말초신경을 재생시키는데 성공했다고 24일 밝혔다. 이 연구는 재생의학의 대표 잡지인 Biomaterials지 10월호에 게재됐다.

인간의 감각과 운동을 담당하는 말초신경은 외상, 암 치료, 선천성 기형 등의 원인에 의해 손상을 당하거나 결손된다. 이 경우 환자는 신체의 감각과 운동 기능의 부전으로 고통을 받게 된다.

일례로, 팔의 말초신경을 손상 받은 환자는 팔의 운동 기능에 장애가 생겨 팔을 움직이는데 한계가 있고 이로 인해 기형이 발생한다. 선천성 기형인 반안면왜소증 환자(선천적으로 얼굴의 반이 작아지는 질환)는 안면신경이 결손돼 얼굴의 표정이 비대칭적이어서 고통을 받는다.

이런 말초신경의 손상·결손에 대한 기존의 치료법은 신체의 다른 부위로 부터 말초신경을 떼어내 손상된 부위에 이식하는 것이다.

이 경우 이식된 부위에 말초신경은 회복되더라도 떼어낸 부위의 말초신경에는 기능이 반드시 손상돼 새로운 치료법이 요구돼왔다.

연구팀은 실험  쥐의 손상된 말초신경 부위를 대상으로 실험군에 기존 연구를 통해 개발한 인간배아줄기세포-유래 중간엽 줄기세포를 이식하고, 대조군에는 어떠한 조치도 취하지 않은 후 말초신경의 회복을 비교 분석했다.

세포치료를 한 지 8주 경과 후, 말초신경이 회복돼 근육의 기능을 나타내는 근전위도(compound muscle action potentials) 값은 세포치료를 받은 실험군에서 평균 28.81mV, 대조군에서는 14.72mV로 나타나 실험군이 대조군에 비해 2배 정도 근육의 기능이 증가했다. 이는 정상 근전위 수치(32.62mV)에 근접함을 확인한 것이다.

미세 전류를 신경조직에 흘려 그 반응 정도에 따라 신경조직의 회복 정도를 검사하는 신경자극검사(nerve stimulation test)에서도 실험군에서는 평균 0.38V의 전류에 장딴지 근육이 수축했으나, 대조군에서는 평균 0.8V의 전류에서야 장딴지 근육이 수축했다. 비교군은 정상 쥐의 신경자극검사 수치인 0.36V와 비슷한 수준으로 회복했다.

조직학적 분석을 통해서도 실험군에서는 대조군에 비해 신경다발구조가 정상적으로 재생됨이 확인됐다.

김효수 교수는 "이 연구의 의의는 말초신경이 손상돼 기능이 결손된 환자에게 줄기세포로 말초신경을 재생시켜 기능을 회복시켜주는 획기적인 방법을 개발했다는 것으로, 향후에는 외상, 암치료, 선천성 기형 등의 원인에 의해 손상·결손된 말초신경을 재생시키기 위한 임상연구를 준비하고 있다"고 말했다.